JP2009177656A - 衛星通信端末及び受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】衛星通信端末において、キャリアの検出を確実かつ速やかに行うことができるようにする。
【解決手段】所定の衛星についてのパス期間に関する情報を取得するパス期間取得手段３１と、衛星からのダウンリンク信号のドップラー効果により変動し得る範囲の周波数を受信する受信手段１１〜２３と、受信手段が受信する信号のうち、所定のレベル以上のものを対象として、該対象信号のドップラー周波数成分又は該成分を含む周波数を取得する周波数情報取得手段２４とを備えた衛星通信端末において、前記対象信号が前記ダウンリンク信号に対応するものであるか否かを、前記パス期間に関する情報、及びドップラー周波数成分又は該成分を含む周波数の時間変化に基づいて判定する判定手段３１を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、所定の衛星からのダウンリンク信号を受信する衛星通信端末、及び該衛星通信端末における受信方法に関する。

図７は従来技術に係る衛星通信端末の構成を示すブロック図である。図中の制御ブロック９１は、予め登録された低軌道周回衛星についての軌道パラメータ情報、位置情報、及び時刻情報に基づいて軌道予測計算処理を実施し、周回衛星が衛星通信端末の可視範囲に入るパス開始時刻Ｔｓ、パス終了時刻Ｔｅ及びインターバルＴｐｄを計算する。そして、パス開始時刻Ｔｓになると、ＲＦブロック７１、ＩＦブロック７３及び信号処理ブロック８０の電源を投入する。アンテナを介してＲＦブロック７１に入力される周回衛星からのダウンリンク信号の周波数は、その送信周波数（中心周波数）をＦ０とし、最大ドップラー周波数成分をＦｄとすれば、Ｆ０±Ｆｄの範囲で変動する。

ＲＦブロック７１を経て受信されたダウンリンク信号を含む信号は、第１混合器７２、ＩＦブロック７３、及び第２混合器７４を介して第２中間周波信号ＩＦ２に変換される。その際、ＲＦブロック７１及びＩＦブロック７３において所定の帯域フィルタによってフィルタされ、増幅される。第２中間周波信号ＩＦ２は、ダウンリンク信号の送信周波数（中心周波数）に対応する周波数をＩＦ２、最大ドップラー周波数成分をＦｄとすれば、ＩＦ２±Ｆｄの範囲の周波数を有する。第２中間周波信号ＩＦ２は所定のローパスフィルタを経て、Ａ／Ｄコンバータ７６に入力され、Ａ／Ｄコンバータ７６においてサンプリングされ、デジタル化された後、信号処理ブロック８０に入力される。

信号処理ブロック８０に入力された信号は、入力信号処理部８１において、デジタル信号処理によるフィルタリング及びサブサンプリング処理が実施され、さらに、混合器８３により、第２中間信号の中心周波数ＩＦ２と混合される。キャリア検出処理部８４は、混合器２３からの入力信号に対してＦＦＴ処理を施し、ダウンリンク信号の受信周波数を捕捉するために平均化処理を実施する。そして、制御ブロック９１から予め通知されている閾値以上のレベルの周波数成分を検出すると、その周波数成分についてドップラー周波数成分を算出し、算出したドップラー周波数成分を入力信号に対して帰還させることによって、ドップラー周波数成分をキャンセルする。すなわち、キャリア検出の対象となる第２中間周波ＩＦ２の帯域内における最大レベルの受信信号がキャリアとみなされ、その周波数に対して受信周波数がロック（キャリアロック）される。キャリア検出処理部８４は、ドップラー周波数成分をキャンセルした信号に対しさらにサブサンプリング及びフィルタ処理を施すことによって、該信号をさらに低いサンプリングレートの信号に変換する。

復調処理部８５はこの信号に基づき、位相同期処理により、ドップラー周波数による位相成分を抽出し、ドップラー周波数偏移に追従できるように、キャリア検出処理部８４に対し、オフセット成分として帰還させる。位相同期処理により同期した信号は、データ処理部８６において、オーバーサンプリング処理によってサンプリングされ、デコードされる。デコードされたデータは、インタフェース部８７により、ダウンリンクメッセージとして制御ブロック９１に通知される。

なお、通信周波数におけるドップラー効果の影響を排除する従来技術としては、他に、たとえば特許文献１に示されるものが知られている。この技術においては、受信した電波の周波数変動を検出し、この変動量に応じて送信周波数を制御することにより、送信周波数におけるドップラー効果の影響を排除するようにしている。

特開平４−１１１６１８号公報

しかしながら、上述図７の従来技術によれば、次のような問題点を有する。すなわち、衛星からのダウンリンク信号の受信周波数は、受信中心周波数Ｆ０に対し、最大ドップラー周波数成分±Ｆｄの範囲で変動する。したがって、キャリア検出の対象となる第２中間周波信号ＩＦ２の周波数帯域もＦ０±Ｆｄとなる。したがって、キャリア検出を行うためにＦＦＴ処理を行っているが、第２中間周波信号ＩＦ２の周波数帯域内に、ダウンリンク信号に対応する真の受信信号よりもレベルの大きい妨害波が存在する場合、信号処理ブロック８０においては妨害波に対してキャリアロックが行われることになる。

また、ドップラー周波数の経時変化量、及び受信信号のレベルの経時変化量を管理していないため、妨害波に対してキャリアロックがなされると、衛星通信端末及び衛星間の通信がなされないまま、限られたパス期間が経過することになる。データ処理ブロック８０において同期信号のチェックを実施してはいるが、妨害波の中から同期信号を検出する場合もあるので、キャリアロックの対象とされたキャリアが真のキャリアと判断されるまでにはある程度の時間を要し、その間に不要な消費電力が増加する。

本発明の目的は、このような従来技術の問題点に鑑み、衛星通信端末において、キャリアの検出を確実かつ速やかに行うことができるようにすることにある。

この目的を達成するため、第１の発明に係る衛星通信端末は、所定の衛星についてのパス期間に関する情報を取得するパス期間取得手段と、前記衛星からのダウンリンク信号のドップラー効果により変動し得る範囲の周波数を受信する受信手段と、前記受信手段が受信する周波数範囲の信号のうち、所定のレベル以上のものを対象として、該対象信号のドップラー周波数成分又は該成分を含む周波数を取得する周波数情報取得手段と、前記対象信号が前記ダウンリンク信号に対応するものであるか否かを、前記パス期間に関する情報、及び前記ドップラー周波数成分又は該成分を含む周波数の時間変化に基づいて判定する判定手段とを具備することを特徴とする。

この構成において、所定の衛星について、パス期間取得手段が取得したパス期間が開始すると、受信手段は衛星からのダウンリンク信号のドップラー効果により変動し得る範囲の周波数の受信を開始する。これに応じ、周波数情報取得手段は、受信手段が受信する周波数範囲の信号のうち、所定のレベル以上のものを対象として、そのドップラー周波数成分又は該成分を含む周波数の取得を開始する。判定手段は、前記対象信号がダウンリンク信号に対応するものであるか否かを、パス期間取得手段が取得したパス期間に関する情報、及び周波数情報取得手段が取得するドップラー周波数成分又は該成分を含む周波数の時間変化に基づいて判定する。たとえば、パス期間の開始時点からの対象信号についてのドップラー周波数成分又は該成分を含む周波数の時間変化が、ダウンリンク信号の場合と同様の経時変化を示すかどうかによって、対象信号がダウンリンク信号に対応するものであるかどうかを判定することができる。

第２の発明に係る衛星通信端末装置は、第１発明において、前記判定手段は、前記パス期間において、前記対象信号の周波数が単調減少するとともに、その減少率が、前記パス期間の中間時点より前においては単調増加し、前記パス期間の中間時点より後においては単調減少するという条件を満たしていないことを検出した時点において、前記対象信号がダウンリンク信号に対応するものではない旨の判定を行うものであることを特徴とする。

第３の発明に係る衛星通信端末装置は、第１又は第２発明において、前記対象信号の強度に対応する情報を取得する強度情報取得手段を備え、前記判定手段は、前記ダウンリンク信号に対応するものであるか否かの判定を、前記強度に対応する情報の時間変化に基づいて行うものであることを特徴とする。対象信号の強度に対応する情報としては、たとえば、受信信号強度（ＲＳＳＩ）や受信電界強度が該当する。

第４の発明に係る衛星通信端末装置は、第３発明において、前記判定手段は、前記パス期間において、前記対象信号の強度に対応する情報の値が、前記パス期間の中間時点より前においては単調増加し、前記パス期間の中間時点より後においては単調減するという条件を満たしていないことを検出した時点において、前記対象信号がダウンリンク信号に対応するものではない旨の判定を行うものであることを特徴とする。

第５の発明に係る衛星通信端末は、第１〜第４のいずれかの発明において、前記判定手段によるダウンリンク信号ではない旨の判定が行われた時点において、前記受信手段が受信する信号のうち、前記対象信号とは異なる信号又はその次にレベルの高い信号を対象として再度、前記周波数情報取得手段による取得、及び前記判定手段による判定を行う制御手段を有することを特徴とする。

第６の発明に係る受信方法は、所定の通信衛星からのダウンリンク信号を受信する衛星通信端末における受信方法であって、前記通信衛星についてのパス期間に関する情報を取得するパス期間取得工程と、前記通信衛星からのダウンリンク信号のドップラー効果により変動し得る範囲の周波数を受信する受信工程と、前記受信工程で受信する周波数範囲の信号のうち、所定のレベル以上のものを対象として、該対象信号のドップラー周波数成分又は該成分を含む周波数を取得する周波数情報取得工程と、前記対象信号が前記ダウンリンク信号に対応するものであるか否かを、前記パス期間に関する情報、及び前記ドップラー周波数成分又は該成分を含む周波数の時間変化に基づいて判定する判定工程とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、対象信号がダウンリンク信号に対応するものであるか否かを、パス期間に関する情報、及びドップラー周波数成分又は該成分を含む周波数の時間変化に基づいて判定するようにしたため、ダウンリンク信号のキャリアの検出を確実かつ速やかに行うことができる。

図２は本発明の一実施形態に係る衛星通信端末及びこれと通信する衛星間の位置的関係を示す。同図において、５１は地球、５２は地球５１上に位置する地上局としての衛星通信端末、５３は衛星通信端末５２との間で通信を行う低軌道周回衛星、５４は矢線で示された地球５１の自転方向、５５は矢線で示された衛星５３の軌道、そして５６は破線で示された低軌道周回衛星５３の可視範囲である。

同図からわかるように、一般的には、上空を通過する１つの低軌道周回衛星５３が衛星通信端末５２からの可視範囲にある時間は、最大でも十数分程度といわれている。端末５２の視野内を常時いずれかの衛星５３が通過するように多数の衛星５３が配置された衛星通信システムにおいては問題にはならないが、配置される衛星５３の数の少ないシステムでは、衛星５３が端末５２の視野内を通過するパス期間において、できるだけ多くのデータを送受してデータの伝送量を上げることが望ましい。

そこで、本実施形態においては、低軌道周回衛星５３とデータ通信をする地球局の衛星通信端末５２において、衛星５３からのドップラー周波数成分を含むダウンリンク信号の受信周波数を速やかに捕捉することができるようにしている。このため、誤った周波数のキャリアに対してキャリアロックが行われる状態を極力回避することができるように、キャリアロックがなされた受信中の信号が、衛星５３の軌道計算により得られる情報、並びに次に説明するような該ダウンリンク信号におけるドップラー周波数偏移の特性及び受信信号強度（ＲＳＳＩ）の遷移特性を利用して、真のダウンリンク信号か否かを判断するようにしている。

図３は衛星５３からのダウンリンク信号を端末５２が受信する場合の受信周波数の推移を示す。同図からわかるように、衛星５３のパス開始時刻Ｔｓ時点においては、ダウンリンク信号の受信周波数は、その既知の受信中心周波数Ｆ０に対し、必ずドップラー周波数成分Ｆｄが加算された周波数となる。ドップラー周波数成分Ｆｄは、パス期間Ｔｐｄにおけるちょうど中間点の時刻Ｔｍに近づくにつれて減少する。理論的には時刻Ｔｍにおいて０となり、ダウンリンク信号の受信周波数は受信中心周波数Ｆ０に一致する。時刻Ｔｍを経過すると徐々にドップラー周波数成分Ｆｄは増え始め、これに応じて、ダウンリンク信号の受信周波数における受信中心周波数Ｆ０からの偏移量は増大する。

図４は衛星５３からのダウンリンク信号を端末５２が受信する場合の受信信号強度（ＲＳＳＩ）の偏移を示す。同図は、衛星５３及び端末５２間の距離に応じた自由空間損失によるダウンリンク信号の受信信号強度の経時変化を示している。衛星５３のパス開始時刻Ｔｓ及びパス終了時刻Ｔｅにおいては、端末５２から衛星５３を見る場合の仰角が低く、また端末５２から衛星５３までの距離が最も長いため、ダウンリンク信号の受信信号強度は最も小さくなる。衛星５３のパス期間中、ダウンリンク信号の受信レベルが最大となるのは、パス期間Ｔｐｄにおける中間点の時刻Ｔｍ付近であることは周知の事実である。

図１は衛星通信端末５２の構成を示すブロック図である。同図に示すように、端末５２は、無線周波信号ＲＦを受信するＲＦブロック１１、ＲＦブロック１１が受信する無線周波信号を第１中間周波信号ＩＦ１に変換する第１混合器１２、第１混合器１２からの第１中間周波信号ＩＦ１に対して所定の帯域制限や増幅を施すＩＦブロック１３、ＩＦブロック１３からの第１中間周波信号を第２中間周波信号ＩＦ２にダウンコンバートする第２混合器１４、第１混合器１２及び第２混合器１４に対してダウンコンバート用のローカル信号を供給する基準周波数発生部１５、第２混合器１４からの第２中間周波信号ＩＦ２をデジタル信号に変換するＡＤコンバータ１６、ＡＤコンバータ１６からのデジタル信号に対して所定の信号処理を施す信号処理ブロック２０、端末各部の電源の制御等を行う制御ブロック３１を備える。

信号処理ブロック２０は、ＡＤコンバータ１６からのデジタル信号に対してデジタル信号処理によるフィルタリング及びサブサンプリング処理を施す入力信号処理部２１、第２中間周波信号の中心周波数ＩＦ２と同一の周波数を生成するローカル信号発生部２２、入力信号処理部２１及びローカル信号発生部２２の出力を混合する混合器２３、混合器２３の出力に基づいてキャリア検出処理等を行うキャリア検出処理部２４、キャリア検出処理部２４の出力に基づいて復調処理を行う復調処理部２５、復調処理部２５からの復調信号に対しデコードを施すデータ処理部２６、データ処理部２６によりデコードされたデータを制御ブロック３１に対し、ダウンリンクメッセージとして通知するインタフェース部２７を備える。

この構成において、制御ブロック３１は、予め登録された衛星５３についての軌道パラメータ情報、位置情報、及び時刻情報に基づいて軌道予測計算処理を実施し、周回衛星５３が衛星通信端末５２の可視範囲に入るパス開始時刻Ｔｓ、パス終了時刻Ｔｅ及びインターバルＴｐｄを計算する。そして、パス開始時刻Ｔｓになると、ＲＦブロック１１、ＩＦブロック１３及び信号処理ブロック２０の電源を投入する。アンテナを介して入力される衛星５３からのダウンリンク信号は、その送信周波数をＦ０、最大ドップラー周波数成分をＦｄとすれば、Ｆ０±Ｆｄの範囲で変動する周波数を有する。

ＲＦブロック１１により受信されたダウンリンク信号を含む信号は、第１混合器１２、ＩＦブロック１３、及び第２混合器１４を経て、第２中間周波信号ＩＦ２に変換される。その際、ＲＦブロック１１及びＩＦブロック１３において所定の帯域フィルタによってフィルタされ、増幅される。第２中間周波信号ＩＦ２は、ダウンリンク信号の送信周波数（中心周波数）に対応する周波数をＩＦ２、最大ドップラー周波数成分をＦｄとすれば、ＩＦ２±Ｆｄの範囲の周波数を有する。第２中間周波信号ＩＦ２は所定のローパスフィルタを経て、Ａ／Ｄコンバータ１６に入力され、Ａ／Ｄコンバータ１６においてサンプリングされ、デジタル化された後、信号処理ブロック２０に入力される。

信号処理ブロック２０に入力された信号は、入力信号処理部２１において、デジタル信号処理によるフィルタリング及びサブサンプリング処理が実施され、さらに、混合器２３により、第２中間信号の中心周波数ＩＦ２と混合される。キャリア検出処理部２４は、混合器２３からの入力信号に対してＦＦＴ処理を施し、ダウンリンク信号の受信周波数を捕捉するために平均化処理を実施する。そして、制御ブロック３１から予め通知されている閾値以上のレベルの周波数成分を検出すると、その周波数成分についてドップラー周波数成分を算出し、算出したドップラー周波数成分を入力信号に対して帰還させることによって、ドップラー周波数成分をキャンセルする。これにより当該周波数成分の周波数は入力信号の中心周波数に一致することになる。すなわち、キャリア検出の対象となる第２中間周波ＩＦ２の帯域内における最大レベルの受信信号をキャリアとみなして、その周波数に対して受信周波数がロック（キャリアロック）される。キャリア検出処理部２４は、ドップラー周波数成分をキャンセルした信号に対しさらにサブサンプリング及びフィルタ処理を施すことによって、該信号をさらに低いサンプリングレートのものに変換する。

復調処理部２５は位相同期処理により、ドップラー周波数による位相成分を抽出し、ドップラー周波数偏移に追従できるように、キャリア検出処理部２４に対し、オフセット成分として帰還させる。位相同期処理により同期した信号は、データ処理部２６において、オーバーサンプリング処理によりサンプリングされ、デコードされる。デコードされたデータは、インタフェース部２７により、ダウンリンクメッセージとして制御ブロック３１に通知される。

制御ブロック３１は、衛星５３のパスインターバルＴｐｄを管理しており、パス終了時刻Ｔｅとなった時点において、ＲＦブロック１１、ＩＦブロック１３、及び信号処理ブロック２０の電源をオフし、衛星５３についての次のパスを待つ。

しかしながら、パス期間Ｔｐｄにおいて、第２中間周波信号ＩＦ２の周波数帯域内に、ダウンリンク信号の受信信号よりもレベルの大きい妨害波が存在する場合、キャリア検出処理部２４は、その妨害波の周波数に対して受信周波数をロックすることになる。つまりキャリア検出処理部２４は、その妨害波に基づいてドップラー周波数成分を算出し、これを入力信号に帰還させてドップラー周波数成分をキャンセルする。しかしこの場合、ドップラー周波数成分算出の基礎となったのは妨害波であるため、ドップラー周波数成分及び受信信号強度は、図３及び図４に示すような衛星５３からのダウンリンク信号の場合のような経時変化を示すことはない。

そこで、本実施形態においては、キャリア検出処理部２４において算出されたドップラー周波数成分及び受信信号強度（ＲＳＳＩ）を、インタフェース部２７を介し、制御ブロック３１へ通知し、各々の経時変化量を制御ブロック３１により監視して、受信中の信号が衛星５３からの真のダウンリンク信号であるか否かを判断するようにしている。

図５は信号処理ブロック２０が制御ブロック３１に通知するドップラー周波数成分及び受信信号強度（ＲＳＳＩ）を示す。同図（ａ）では衛星５３のパス期間Ｔｐｄにおけるドップラー周波数成分の経時変化が示されており、同図（ｂ）ではパス期間Ｔｐｄにおける受信信号強度の経時変化が示されている。同図（ａ）に示されるように、ドップラー周波数成分の通知は、ドップラー周波数成分を一定の時間間隔Ｔｆ毎に平均化し、その結果を時間間隔Ｔｆ毎に、周波数データＤｆｉ（Ｄｆ１、Ｄｆ２、・・・Ｄｆｎ−１、Ｄｆｎ）として通知することにより行われる。受信信号強度の通知も平均化処理を施しながら一定の時間間隔Ｔｒで、受信レベルデータＤｒｊ（Ｄｒ１、Ｄｒ２、・・・Ｄｒｍ−１、Ｄｒｍ）として通知することにより行われる。なお、制御ブロック３１は、信号処理ブロック２０に対し、予め時間間隔Ｔｆ及びＴｒを設定することができ、かつ各々独立した値とすることができる。

周波数データＤｆｉを受理する制御ブロック３１は、パス期間Ｔｐｄを通じてＤｆ１＞Ｄｆ２＞・・・＞Ｄｆｎ−１＞Ｄｆｎであり、かつパス期間Ｔｐｄにおける中間点の時刻Ｔｍまでは、Ｄｆ１−Ｄｆ２＜Ｄｆ２−Ｄｆ３＜Ｄｆ３−Ｄｆ４・・・となる状態が継続し、時刻Ｔｍを境に・・・Ｄｆｎ−３−Ｄｆｎ−２＞Ｄｆ２−１−Ｄｆｎ−１＞Ｄｆｎ−１−Ｄｆｎとなるという条件を満たすかどうかを監視する。なお、図５（ａ）では、この条件を満たす場合の周波数データＤｆｉの経時変化が示されている。

また同時に、受信レベルデータＤｒｊについては、時刻ＴｍまではＤｒ１＜Ｄｒ２＜・・・であり、時刻Ｔｍを境に・・・Ｄｒｎ−３＞Ｄｒｎ−２＞Ｄｒｎ−１＞Ｄｒｎとなるという条件を満たすかどうかを監視する。なお、図５（ｂ）では、この条件を満たす場合の周波数データＤｆｊの経時変化が示されている。制御ブロック３１は、これらの条件が満たされ、かつデータ処理部２６において同期信号が継続的に受信されているという条件が満たされる場合、受信信号が真のダウンリンク信号と判断する。逆にこれらの条件のいずれかが成立していなければ、偽のダウンリンク信号であると判断する。

ただし、周波数データＤｆｉに関しては、パス期間Ｔｐｄの開始時及び終了時において変化量が小さくなる。また、受信レベルデータＤｒｊに関しては、パス期間Ｔｐｄにおける中間点の時刻Ｔｍ付近において変化量が小さくなる。このため、上述の条件が満たされるかどうかの判定にあたっては、ある程度の許容誤差を認めるようにする。すなわち、Ｄｆ１＞Ｄｆ２や、Ｄｆ１−Ｄｆ２＜Ｄｆ３―Ｄｆ４、Ｄｒ１＜Ｄｒ２といった隣接データ間に課せられる各条件のうちの所定数ｎ以上が不成立にならない限り、偽のダウンリンク信号であると判定することのないようにする。この所定数ｎについては、制御ブロック３１から信号処理ブロック２０に対し、衛星５３との間の実際の通信状況に応じて、変更可能に設定できるようにする。

制御ブロック３１は、受信中の信号が偽のダウンリンク信号であると判定した場合には信号処理ブロック２０に対して、再度キャリア検出を行うように要求し、あるいは次に受信信号強度の大きいキャリアに対してロックを行うように要求する。真のダウンリンク信号と判定されるまで、１つのパス期間Ｔｐｄにおいてこの要求を繰り返し、上述の周波数データＤｆｉ及び受信レベルデータＤｒｊに基づく判定を繰り返す。パス期間Ｔｐｄにおけるある時点において偽のダウンリンク信号であると判定した場合には、そのパス期間Ｔｐｄにおいてその時点までに受信したデータは破棄されることになる。キャリアロックを開始してから、パス期間の最後まで、あるいは所定の期間が経過するまで、上述の条件が満たされた場合、そのキャリアに係る信号が真のダウンリンク信号であると判定することができる。

本実施形態によれば、キャリアロックしている受信信号が衛星からの真のダウンリンク信号であるかどうかの判定を、周波数データＤｆｉ及び受信レベルデータＤｒｊに基づいて行うようにしたため、同期信号のみによって判定する場合に比べ、正確かつ迅速に行うことができる。

また、パス期間において、偽のダウンリンク信号であると判定した場合には再度キャリア検出を行うように要求し、あるいは次に受信信号強度の大きいキャリアに対してロックを行うように要求するようにしたため、パス期間の最初に偽のダウンリンク信号を受信していた場合でも、その後、真のダウンリンク信号の受信を開始することができる。したがって、パス期間中のデータ伝送量を増大させることができる。

また、信号処理ブロック２０において通常得られる周波数データＤｆｉ及び受信レベルデータＤｒｊに基づいてダウンリンク信号の真偽を判定するようにしたため、ハードウェアの構成を変えることなく、真偽の判定を行うことができる。

また、衛星通信端末５２においてその位置情報を取得することができない等の原因によって衛星５３の軌道計算が不能となり、パス期間の特定が不能となった場合でも、周波数データＤｆｉ及び受信レベルデータＤｒｊに基づき、ダウンリンク信号の有無を判定することができるので、衛星パス期間以外の期間において受信を行うことによる無用な電力消費を回避し、低消費電力化を促進することができる。

図６は本発明の他の実施形態に係る衛星通信端末における要部の構成を示すブロック図である。同図において、図１における各符号と同一の符号は、図１の場合と同様の要素を示す。衛星通信端末は送信機及び受信機により構成されている。図６において、６１は送信機におけるコーデックであるＤＡコンバータである。衛星通信端末を構成する送信機及び受信機は排他制御されるため、受信機の動作中においては、送信機におけるコーデックであるＤＡコンバータ６１は、空き状態となっている。

そこで、本実施形態においては、信号処理ブロック２０が周波数データＤｆｉ及び受信レベルデータＤｒｊを制御ブロック３１へ供給する際に、インタフェース部２７を介して供給を行う代わりに、ＤＡコンバータ６１を介して供給を行うようにしている。すなわち、キャリア検出処理部２４は、ドップラー周波数成分及び受信信号強度（ＲＳＳＩ）をＤＡコンバータ６１に出力し、これを制御ブロック３１がＤＡコンバータ６１から周波数データＤｆｉ及び受信レベルデータＤｒｊとして読み込むようにしている。他の点については、図１の実施形態の場合と同様である。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、適宜変形して実施することができる、たとえば、上述においては、ドップラー周波数成分及び受信信号強度（ＲＳＳＩ）に基づいてダウンリンク信号の真偽判定を行うようにしているが、受信信号強度（ＲＳＳＩ）の代わりに、受信電界強度や復調データの振幅レベルを用いるようにしてもよい。

また、上述においては、ドップラー効果により変化し得る周波数範囲についてＦＦＴ処理を行い、所定レベル以上の信号成分を特定し、これに対して受信周波数をロックするようにしているが、この代わりに、ダウンコンバート用のローカル周波数を、ドップラー効果により変化し得る周波数範囲において変化させながら、所定の狭い範囲の周波数毎に、信号レベルを調査することによって、所定レベル以上の信号成分を特定し、これに対して受信周波数をロックするようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る衛星通信端末の構成を示すブロック図である。 図１の端末及びこれと通信する衛星間の位置的関係を示す図である。 衛星からのダウンリンク信号を図１の端末が受信する場合の受信周波数の推移を示す図である。 衛星からのダウンリンク信号を図１の端末が受信する場合の受信信号強度（ＲＳＳＩ）の偏移を示す図である。 図１の端末において、信号処理ブロックが制御ブロックに通知するドップラー周波数成分及び受信信号強度（ＲＳＳＩ）を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る衛星通信端末における要部の構成を示すブロック図である。 従来技術に係る衛星通信端末の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１１，７１：ＲＦブロック、１２，７２：第１混合器、１３，７３：ＩＦブロック、１５，７５：基準周波数発生部、１６，７６：ＡＤコンバータ、２０，８０：信号処理ブロック、２１，８１：入力信号処理部、２２，８２：ローカル信号発生部、２３，８３：混合器、２４，８４：キャリア検出処理部、２５，８５：復調処理部、２６，８６：データ処理部、３１，９１：制御ブロック、５１：地球、５２：衛星通信端末、５３：低軌道周回衛星、５４：地球の自転方向、５５：衛星の軌道、５６：衛星の可視範囲、６１：ＤＡコンバータ。

Claims (6)

1. 所定の衛星についてのパス期間に関する情報を取得するパス期間取得手段と、
   前記衛星からのダウンリンク信号のドップラー効果により変動し得る範囲の周波数を受信する受信手段と、
   前記受信手段が受信する周波数範囲の信号のうち、所定のレベル以上のものを対象として、該対象信号のドップラー周波数成分又は該成分を含む周波数を取得する周波数情報取得手段と、
   前記対象信号が前記ダウンリンク信号に対応するものであるか否かを、前記パス期間に関する情報、及び前記ドップラー周波数成分又は該成分を含む周波数の時間変化に基づいて判定する判定手段とを具備することを特徴とする衛星通信端末。
2. 前記判定手段は、前記パス期間において、前記対象信号の周波数が単調減少するとともに、その減少率が、前記パス期間の中間時点より前においては単調増加し、前記パス期間の中間時点より後においては単調減少するという条件を満たしていないことを検出した時点において、前記対象信号がダウンリンク信号に対応するものではない旨の判定を行うものであることを特徴とする請求項１に記載の衛星通信端末。
3. 前記対象信号の強度に対応する情報を取得する強度情報取得手段を備え、
   前記判定手段は、前記ダウンリンク信号に対応するものであるか否かの判定を、前記強度に対応する情報の時間変化に基づいて行うものであることを特徴とする請求項１又は２に記載の衛星通信端末。
4. 前記判定手段は、前記パス期間において、前記対象信号の強度に対応する情報の値が、前記パス期間の中間時点より前においては単調増加し、前記パス期間の中間時点より後においては単調減するという条件を満たしていないことを検出した時点において、前記対象信号がダウンリンク信号に対応するものではない旨の判定を行うものであることを特徴とする請求項３に記載の衛星通信端末。
5. 前記判定手段によるダウンリンク信号ではない旨の判定が行われた時点において、前記受信手段が受信する信号のうち、前記対象信号とは異なる信号又はその次にレベルの高い信号を対象として再度、前記周波数情報取得手段による取得、及び前記判定手段による判定を行う制御手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の衛星通信端末。
6. 所定の衛星からのダウンリンク信号を受信する衛星通信端末における受信方法であって、
   前記衛星についてのパス期間に関する情報を取得するパス期間取得工程と、
   前記衛星からのダウンリンク信号のドップラー効果により変動し得る範囲の周波数を受信する受信工程と、
   前記受信工程で受信する周波数範囲の信号のうち、所定のレベル以上のものを対象として、該対象信号のドップラー周波数成分又は該成分を含む周波数を取得する周波数情報取得工程と、
   前記対象信号が前記ダウンリンク信号に対応するものであるか否かを、前記パス期間に関する情報、及び前記ドップラー周波数成分又は該成分を含む周波数の時間変化に基づいて判定する判定工程とを具備することを特徴とする受信方法。

Images